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Magnetically assisted gas–solid fluidization in a tapered vessel: First report with observations and dimensional analysis

Authors


Abstract

The article presents first experimental results on gas–solid fluidization in a tapered bed in presence of an external transverse magnetic field that creates a novel branch in magnetically assisted fluidization. Phase diagrams similar to those used to describe cylindrical beds have been created to distinguish the bed regimes occurring under the action of two principle macroscopic variables such as field intensity and gas flow rate. A detailed analysis and parallelism to the bed behaviour exhibited by non-magnetic spouted beds of cohesive particles have been performed. Principle process variables such as bed depth, field intensity, particle size, cone angle have been detected. A dimensional analysis utilizing a “pressure transform” of the initial set of variables has been applied to develop scaling relationships. Examples of scaling experimental data pertinent to the minimum spouting point and involving the magnetic granular Bond number have been developed.

Abstract

L'article présente les premiers résultats expérimentaux sur la fluidisation gaz-solide dans un lit conique en présence d'un champ magnétique transverse externe qui crée une nouvelle branche dans la fluidisation assistée magnétiquement. Des diagrammes de phases semblables à ceux utilisés pour décrire les lits cylindriques ont été établis pour distinguer les régimes de lit survenant sous l'action des deux variables macroscopiques principales que sont l'intensité de champ et le débit de gaz. Une analyse détaillée et un parallèle avec le comportement de lit affiché par les lits jaillissants non magnétiques ont été effectués. Les variables de procédés principales, telles que la profondeur de lit, l'intensité de champ, la taille des particules et l'angle de cône, ont été détectées. Une analyse dimensionnelle utilisant une « transformée de pression » du jeu initial de variables, a été appliquée pour établir les relations de mise à l'échelle. Des exemples de données expérimentales de mise à l'échelle pertinentes pour le point de jaillissement minimum et faisant intervenir le nombre de Bond granulaire magnétique, ont été élaborés.

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